(57)【要約】【課題】発光素子や導光部材の交換などのメンテナンス時に取り外す必要のある導光部材の数をできるだけ減らしてその手間を軽減することのできるバックライトユニットを提供すること。【解決手段】導光板２は，ＬＥＤ１から照射された光が入射される光入射部２ａと，光入射部２ａから基板３と離間する方向に傾斜してなり，光入射部２ａに入射された光を拡散させる光拡散部２ｂと，光拡散部２ｂで拡散された光を放射する光放射部２ｃとを有している。また，導光板２の光拡散部２ｂにおける光の進行方向に見て同じ方向に向けて配置された前後に隣接する二つの導光板２は，前方の導光板２の一部が後方の導光板２の光拡散部２ｂ及び基板３の間に形成された空隙に位置するように配置されている。そして，導光板２各々は，光拡散部２ｂにおける光の進行方向がバックライトユニットＸの外側から内側に向かう方向となるように配置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の同一面に複数組の発光素子及び導光部材が搭載されてなり，
前記導光部材が，前記発光素子から照射された光が入射される光入射部と，前記光入射部から前記基板と離間する方向に傾斜してなり，前記光入射部に入射された光を拡散させる光拡散部と，前記光拡散部で拡散された光を放射する光放射部とを有するものであり，
前記導光部材の光拡散部における光の進行方向に見て同じ方向に向けて配置された前後に隣接する二つの前記導光部材が，前方の前記導光部材の一部が後方の前記導光部材の光拡散部及び前記基板の間に形成された空隙に位置するように配置されてなるバックライトユニットであって，
前記導光部材各々が，前記光拡散部における光の進行方向が当該バックライトユニットの外側から内側に向かう方向となるように配置されてなることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項２】
前記導光部材各々が，前記光拡散部における光の進行方向が当該バックライトユニットの上下端部各々から又は左右端部各々から中央部に向かう方向となるように配置されてなる請求項１に記載のバックライトユニット。
【請求項３】
当該バックライトユニットの中央部において相対する前記導光部材各々の前記光拡散部及び前記基板の間に形成された空隙によって当該バックライトユニットの中央部に形成された上下方向又は左右方向の長尺状の空隙に配置された第１の放熱部材を更に備えてなる請求項２に記載のバックライトユニット。
【請求項４】
前記光拡散部における光の進行方向と垂直な方向に隣接する二つの前記導光部材の間に配置され，前記第１の放熱部材の長手方向に垂直な方向に長尺状であって該第１の放熱部材に熱的に結合された第２の放熱部材を更に備えてなる請求項３に記載のバックライトユニット。
【請求項５】
映像を表示する液晶表示パネルと，該液晶表示パネルを背部から照明する請求項１〜４のいずれかに記載のバックライトユニットとを備えてなる液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，液晶テレビや液晶モニタなどの液晶表示装置に用いられるバックライトユニットに関し，特に，当該バックライトユニットに搭載される複数組の発光素子及び導光板の配置構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に，液晶テレビや液晶モニタなどの液晶表示装置には，液晶パネルを後方から照明するためのバックライトユニットが設けられる。また，バックライトユニットには，光を照射するＬＥＤなどの発光素子や，該発光素子から照射された光を拡散して放射する導光板などが設けられる（例えば，特許文献１参照）。
ここに，図４は特許文献１に開示されたバックライトユニットと同様に構成された従来のバックライトユニットＺの概略構成を説明するための模式図であって，図４（ａ）は平面図，図４（ｂ）は図４（ａ）におけるＣ−Ｃ矢視断面図を示している。
図４（ａ）に示すように，バックライトユニットＺは，複数組のＬＥＤ１０１及び導光板１０２を有しており，該ＬＥＤ１０１各々から照射された光が導光板１０２各々の内部で拡散された後，該導光板１０２各々の光放射部１０２ａから放射される。なお，前記ＬＥＤ１０１は，例えばＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３色のＬＥＤを含んでいる。
前記バックライトユニットＺでは，複数組のＬＥＤ１０１及び導光板１０２が，ＬＥＤ１０１から導光板１０２に向けて照射される光の方向（図４（ａ）のブロック矢印参照）が全て同じになるように配置されている。
【０００３】
また，図４（ｂ）に示すように，前記バックライトユニットＺでは，ＬＥＤ１０１各々が，そのＬＥＤ１０１から照射される光の進行方向に見て後方に配置された導光板１０２の先端と重畳するように配置されている。これにより，隣接する導光板１０２間の隙間をなくすことができる。
一方，導光板１０２各々は他の導光板１０２と重畳していないため，バックライトユニットＺでは，導光板１０２各々は他の導光板１０２を取り外すことなく自由に着脱することが可能である。
但し，前記バックライトユニットＺでは，図４（ｂ）に示されているように，ＬＥＤ１０１で照射されてから導光板１０２の光放射部１０２ａから照射されるまでの距離が短いため，その光を導光板１０２において十分に拡散することができない。
そのため，例えばＬＥＤ１０１から照射されるＲＧＢ３色のＬＥＤの光を十分に混色させることができない場合や，導光板１０２の光放射部１０２ａから照射される光に輝度ムラが生じる場合がある。そこで，このような課題を解決するための構成が検討されている。
【０００４】
ここに，図５は，前記課題を解決するべく改良されたバックライトユニットＹの概略構成を説明するための模式図であって，図５（ａ）は平面図，図５（ｂ）は図５（ａ）におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。
図５（ａ）に示すように，バックライトユニットＹは，前記バックライトユニットＺと同様に複数組のＬＥＤ２０１及び導光板２０２を有している。
ここで，バックライトユニットＹでは，図５（ｂ）に示すように，導光板２０２各々が，ＬＥＤ２０１から照射された光が入射される光入射部２０２ａと，光入射部２０２ａに入射された光を拡散する光拡散部２０２ｂと，光拡散部２０２ｂで拡散された光を放射する光放射部２０２ｃとを有している。なお，光拡散部２０２ｂは，光入射部２０２ａから光放射部２０２ｃに向けて上斜め方向に傾斜している。
これにより，バックライトユニットＹでは，ＬＥＤ２０１から照射された光を，導光板２０２の光入射部２０２ａから光放射部２０２ｃに至るまでの光拡散部２０２ｂにおいて十分に拡散させることができる。従って，ＬＥＤ２０１から照射されるＲＧＢ３色のＬＥＤの光を十分に混色させることや，導光板２０２の光放射部２０２ｃから輝度ムラのない光を照射することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２９３３３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら，前記バックライトユニットＹにおいて，隣接する光放射部２０２ｃ間の隙間をなくすためには，図５（ｂ）に示すように，導光板２０２の光拡散部２０２ｂにおける光の進行方向に見て同じ方向に向けて配置された前後に隣接する二つの導光板２０２を，前方の導光板２０２の一部が後方の導光板２０２の光拡散部２０２ｂに重畳するように配置する必要がある。
このように構成されたバックライトユニットＹでは，該バックライトユニットＹの端部にある導光板２０２を除く内側に配置された他の導光板２０２を取り外す際に，端部の導光板２０２からその目的の導光板２０２までの間にある導光板２０２を順に取り外す必要がある。そのため，例えばＬＥＤ２０１や導光板２０２の交換などのメンテナンスを行うときの手間が煩雑となり，作業効率が悪いという問題があった。
従って，本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，発光素子から照射された光を十分に拡散するための光拡散部を確保した導光部材を用いつつ，発光素子や導光部材の交換などのメンテナンス時に取り外す必要のある導光部材の数をできるだけ減らしてその手間を軽減することのできるバックライトユニット及びこれを備えた液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明は，基板の同一面に複数組の発光素子及び導光部材が搭載されてなるバックライトユニットに適用されるものである。
ここで，前記導光部材は，前記発光素子から照射された光が入射される光入射部と，前記光入射部から前記基板と離間する方向に傾斜してなり，前記光入射部に入射された光を拡散させる光拡散部と，前記光拡散部で拡散された光を放射する光放射部とを有するものである。
また，前記導光部材の光拡散部における光の進行方向に見て同じ方向に向けて配置された前後に隣接する二つの前記導光部材は，前方の前記導光部材の一部が後方の前記導光部材の光拡散部及び前記基板の間に形成された空隙に位置するように配置されている。
そして，本発明に係る前記バックライトユニットは，前記導光部材各々が，前記光拡散部における光の進行方向が当該バックライトユニットの外側から内側に向かう方向となるように配置されてなることを特徴とする。
本発明によれば，全ての前記導光部材が同方向に向けて配置される従来構成（図５参照）に比べて，前記バックライトユニットにおいて任意の前記導光部材を取り外すために事前に取り外す必要のある前記導光部材の数の最大数や平均数を減少させることができる。これにより，前記発光素子や前記導光部材の交換などのメンテナンスを行うときの手間が軽減されるため作業効率が高まる。
【０００８】
具体的に，前記導光部材各々は，前記光拡散部における光の進行方向が当該バックライトユニットの上下端部各々から又は左右端部各々から中央部に向かう方向となるように配置されてなることが考えられる。この場合，前記導光部材各々は，当該バックライトユニットの上端部から中央部に向かう方向と下端部から中央部に向かう方向との二方向，或いは左端部から中央部に向かう方向と右端部から中央部に向かう方向との二方向のいずれかで配列されることになる。即ち，当該バックライトユニットの中央部では，前記光拡散部における光の進行方向が相対する二つの前記導光部材が向き合うことになる。
これにより，前記バックライトユニットでは，任意の前記導光部材を取り外すときに取り外す必要のある導光部材の数が，最大で該バックライトユニットの端部と中央部との間に存在する導光部材の数に限定される。
【０００９】
ところで，前述したように，前記導光部材各々が，前記光拡散部における光の進行方向が当該バックライトユニットの上下端部各々から又は左右端部各々から中央部に向かう方向となるように配置される構成では，当該バックライトユニットの中央部において相対する前記導光部材各々の前記光拡散部及び前記基板の間に形成される空隙によって，当該バックライトユニットの中央部に上下方向又は左右方向の長尺状の空隙が形成されることになる。そこで，当該バックライトユニットの中央部に形成された上下方向又は左右方向の長尺状の空隙に第１の放熱部材を配置することが望ましい。このとき，前記第１の放熱部材は，二つの前記導光部材の光拡散部と前記基板との間に形成される空隙に配置されるため，その面積を十分に確保することができる。これにより，前記バックライトユニットの中央部に蓄積される前記発光素子などの熱を前記第１の放熱部材を介して効果的に放熱させることができる。
さらに，前記光拡散部における光の進行方向と垂直な方向に隣接する二つの前記導光部材の間に配置され，前記第１の放熱部材の長手方向に垂直な方向に長尺状であって該第１の放熱部材に熱的に結合された第２の放熱部材を更に備えてなることが望ましい。これにより，前記発光素子などの熱を前記第２の放熱部材からも前記第１の放熱部材を介して放熱させることができ，前記バックライトユニット全体における放熱効果を高めることができる。
また，本発明は，映像を表示する液晶表示パネルと，該液晶表示パネルを背部から照明する前述のバックライトユニットとを備えてなる液晶表示装置の発明として捉えることもできる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば，全ての前記導光部材が同方向に向けて配置される従来構成（図５参照）に比べて，前記バックライトユニットにおいて任意の前記導光部材を取り外すために事前に取り外す必要のある前記導光部材の数の最大数や平均数を減少させることができる。これにより，前記発光素子や前記導光部材の交換などのメンテナンスを行うときの手間が軽減されるため作業効率が高まる。
また，前記第１の放熱部材や前記第２の放熱部材を設けることによって前記バックライトユニットにおける放熱効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係るバックライトユニットＸの概略構成を説明するための模式図。
【図２】本発明の実施の形態に係るバックライトユニットＸにおける導光板２の固定構造の一例を説明するための図。
【図３】本実施例に係るバックライトユニットＸ１の概略構成を説明するための模式図。
【図４】従来のバックライトユニットＺの概略構成を説明するための模式図。
【図５】従来のバックライトユニットＹの概略構成を説明するための模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は本発明の実施の形態に係るバックライトユニットＸの概略構成を説明するための模式図であって，図１（ａ）は平面図，図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＡ−Ａ矢視断面図である。また，図２は本発明の実施の形態に係るバックライトユニットＸにおける導光板２の固定構造の一例を説明するための図である。
図１に示すように，本発明の実施の形態に係るバックライトユニットＸは，複数組のＬＥＤ１（発光素子の一例）及び導光板２（導光部材の一例）を有しており，複数組のＬＥＤ１及び導光板２は基板３の同一面に搭載されている。また，前記基板３の裏面側には，放熱シート１３やバックライト（ＢＬ）シールド１４が配置されており，前記ＬＥＤ１各々の熱は，前記放熱シート１３及び前記ＢＬシールド１４を解して放熱される。
前記バックライトユニットＸは，映像を表示する液晶パネルを有する液晶テレビや液晶モニタなどの液晶表示装置に搭載され，該液晶パネルを背後から照明する。本発明は，前記バックライトユニットＸを備えてなる前記液晶表示装置の発明として捉えてもよい。
なお，図１は前記バックライトユニットＸを巨視的に見たときの前記ＬＥＤ１及び前記導光板２の配置構造を示すものであって，現実的に前記バックライトユニットＸでは，前記液晶テレビや前記液初モニタなどの液晶パネルの大きさに応じて，例えば縦に３０〜４０組，横に５０〜６０組などのように多数組の前記ＬＥＤ１及び前記導光板２が配列される。
【００１３】
前記ＬＥＤ１各々は，前記基板３の表面に前記導光板２と並設されており，Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の光を照射する３つのＬＥＤを含む発光素子である。また，前記基板３の裏面には，ＬＥＤドライバ回路など（不図示）が搭載されており，前記ＬＥＤ１各々は前記ＬＥＤドライバ回路によって発光の有無などが制御される。なお，前記ＬＥＤ１は，一又は複数の白色ＬＥＤであってもよい。
前記導光板２は，図１（ｂ）に示すように，前記ＬＥＤ１から照射された光が入射される光入射部２ａと，前記光入射部２ａから前記基板３と離間する方向に傾斜してなり，前記光入射部２ａに入射された光を拡散させる光拡散部２ｂと，前記光拡散部２ｂで拡散された光を放射する光放射部２ｃとを有している。また，前記導光板２の下面には反射板４が貼り付けられており，前記バックライトユニットＸでは，前記導光板２の光拡散部２ｂにおける光の進行方向（光入射部２ａから光放射部２ｃに向かう方向）に見て後方の導光板２の反射板４によって，その前方にある導光板２の光拡散部２ｂの上面が覆われている。
このように構成された前記導光板２では，前記ＬＥＤ１から照射された光を，前記光入射部２ａから前記光放射部２ｃに至るまでの前記光拡散部２ｂにおいて十分に拡散させた後，該光放射部２ｃから放射させることができる。従って，前記ＬＥＤ１から照射されるＲＧＢ３色のＬＥＤの光を十分に混色させることや，前記導光板２の光放射部２ｃから輝度ムラのない光を照射することができる。
【００１４】
また，前記バックライトユニットＸでは，図１（ｂ）に示すように，導光板２の光拡散部２ｂにおける光の進行方向（光入射部２ａから光放射部２ｃに向かう方向）に見て同じ方向に向けて配置された前後に隣接する二つの導光板２が，前方の導光板２の一部が後方の導光板２の光拡散部２ｂ及び前記基板３の間に形成された間隙に位置するように配置されている。これにより，前後に隣接する前記導光板２の光放射部２ｃ間の隙間をなくすことができる。
ここに，図２は，前記バックライトユニットＸにおける前記導光板２の固定構造の一例を説明するための図である。なお，図２（ａ）は前記バックライトユニットＸから二つの導光板２を抜き出した要部模式図であって，図２（ｂ）は図２（ａ）の二つの導光板２を前記基板３の表面から見た図である。
図２（ａ），（ｂ）に示すように，前記導光板２は，前記光入射部２ａに向けて光を照射するＬＥＤ１を配置するための凹部２ｄを有しており，前記凹部２ｄの先端には前記導光板２を前記基板３に螺合する螺子５が貫挿される開口２ｅが設けられている。一方，図２（ａ）に示すように，前記基板３には，予め定められた間隔で前記導光板２を配置するためのネジ穴３ａが設けられている。
そして，二つの前記導光板２は，前記光拡散部２ｂにおける光の進行方向に見て前方に配置される導光板２を前記螺子５によって前記基板３に螺合して固定した後，後方に配置される導光板２を，先に固定された前記導光板２の上から被せるようにして前記螺子５によって前記基板３に螺合することによって固定する。このような作業を繰り返し実行することにより，図１（ａ）に示す前記バックライトユニットＸは製造される。
従って，前記のように組み立てられた前記バックライトユニットＸでは，任意の前記導光板２を取り外すために，該導光板２に被せられた他の導光板２を取り外す必要がある。本発明の実施の形態に係る前記バックライトユニットＸは，このように任意の前記導光板２を取り外すときの作業効率を高めることのできる構成に特徴を有している。以下，この点について説明する。
【００１５】
図１（ａ）に示すように，前記バックライトユニットＸでは，前記導光板２各々が，前記光拡散部２ｂにおける光の進行方向（ブロック矢印参照）が当該バックライトユニットＸの外側から内側に向かう方向となるように配置されている。具体的に，前記バックライトユニットＸでは，前記導光板２各々が，前記光拡散部２ｂにおける光の進行方向（ブロック矢印参照）が当該バックライトユニットＸの左右端部各々から中央部に向かう方向となるように配置されている。
これにより，前記導光板２各々は，当該バックライトユニットＸの左端部から中央部に向かう方向と右端部から中央部に向かう方向との二方向で配列されることになる。即ち，当該バックライトユニットＸの中央部では，前記光拡散部２ｂにおける光の進行方向が相対する二つの前記導光板２が向き合うことになる。
従って，前記バックライトユニットＸでは，任意の前記導光板２を取り外すときに取り外す必要のある導光板２の数が，最大で該バックライトユニットＸの端部と中央部との間に存在する導光板２の数に限定される。
なお，前記導光板２各々が，前記光拡散部２ｂにおける光の進行方向（ブロック矢印参照）が当該バックライトユニットＸの上下端部各々から中央部に向かう方向となるように配置されることも他の実施例として考えられる。この場合には，前記導光板２各々が，当該バックライトユニットＸの上端部から中央部に向かう方向と下端部から中央部に向かう方向との二方向で配列されることになる。
【００１６】
ここで，前記バックライトユニットＸでは，前述したように当該バックライトユニットＸの中央部において前記光拡散部２ｂにおける光の進行方向が対向する二つの前記導光板２が相対することになるため，図１（ｂ）に示すように，その二つの導光板２の前記光拡散部２ｂ及び前記基板３の間に空隙Ｒ１が形成される。これにより，前記バックライトユニットＸでは，該バックライトユニットＸの上下端部に亘って複数形成される前記空隙Ｒ１により，上下方向の長尺状の空隙が形成されることになる。
そして，前記バックライトユニットＸでは，その上下方向の長尺状の空隙に，ヒートパイプなどの放熱部材１０（第１の放熱部材に相当）が配置されている。このように，前記バックライトユニットＸでは，前記導光板２各々を当該バックライトユニットＸの左右端部各々から中央部に向けて配置させることにより，該中央部に前記放熱部材１０を配置することができ，該中央部から前記ＬＥＤ１などの熱を効果的に放熱することができる。
【００１７】
特に，図１（ａ）に示すように，前記バックライトユニットＸでは，前記放熱部材１０の上端部が当該バックライトユニットＸの左右方向に長尺状を成す放熱フィン１２と熱的に結合されている。これにより，前記放熱部材１０の熱は，前記放熱フィン１２を介して効率的に放熱される。
また，前記バックライトユニットＸには，図１（ａ）に示すように，前記光拡散部２ｂにおける光の進行方向と垂直な方向に隣接する二つの前記導光板２の間に，前記放熱部材１０の長手方向に垂直な方向（ここでは左右方向）に長尺状であって該放熱部材１０に熱的に結合されたヒートパイプなどの放熱部材１１（第２の放熱部材に相当）が設けられている。これにより，前記バックライトユニットＸでは，前記ＬＥＤ１などの熱を前記放熱部材１１からも前記放熱部材１０及び前記放熱フィン１２を介して放熱させることができるため，前記バックライトユニットＸ全体における放熱効果を高めることができる。
【実施例】
【００１８】
ここに，図３は，本実施例に係るバックライトユニットＸ１の概略構成を説明するための模式図である。
本実施例に係るバックライトユニットＸ１は，前記導光板２各々が，前記光拡散部２ｂにおける光の進行方向（ブロック矢印参照）が当該バックライトユニットＸの外側から内側に向かう方向となるように配置されている点において前記バックライトユニットＸ（図１参照）と同様である。
一方，前記バックライトユニットＸ１は，前記導光板２各々が，前記光拡散部２ｂにおける光の進行方向（図３のブロック矢印参照）が，上下端部及び左右端部の両方から中央部に向かうように配置されている点で前記バックライトユニットＸとその配置構造が異なる。即ち，前記バックライトユニットＸでは，前記導光板２各々が二方向に向けて配置されているのに対し，当該バックライトユニットＸ１では，前記導光板２各々が四方向に向けて配置されている。
従って，前記バックライトユニットＸ１では，前記バックライトユニットＸに比べて，任意の前記導光板２を取り外すときに取り外す必要のある前記導光板２の数の最大数や平均数を減少させることができる。
【符号の説明】
【００１９】
１…ＬＥＤ（発光素子の一例）
２…導光板（導光部材の一例）
２ａ…光入射部
２ｂ…光拡散部
２ｃ…光放射部
２ｄ…凹部
２ｅ…開口
３…基板
３ａ…ネジ穴
４…反射板
５…螺子
１０…放熱部材（第１の放熱部材に相当）
１１…放熱部材（第２の放熱部材に相当）
１２…放熱フィン
１３…放熱シート
１４…ＢＬシールド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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